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      • 반탄화목분 천연재료 혼합응집제의 환경적 안정성 및 슬러지 에너지화 평가에 관한 연구

        박해금 ( Haekeum Park ),양승민 ( Seungmin Yang ),강석구 ( Seoggoo Kang ) 한국목재공학회 2019 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2019 No.2

        본 연구는 반탄화목분 천연재료 혼합응집제를 이용한 하수처리 시 응집제 주입에 따른 중금속류 및 특정수질유해물질 32종에 대한 환경적 안정성을 평가하고, 슬러지 침강성 및 발열량 평가를 통해 슬러지 에너지화 가능성을 검증하고자 수행되었다. 반탄화목분 천연재료 혼합응집제의 제조를 위해 과열증기처리를 통해 75㎛-106㎛ 크기의 반탄화목분을 제조하였으며, 수처리용 응집제인 액상 PAC(10%)의 산화알루미늄(Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) 농도를 30% 저감하여 제조된 PAC(7%)에 반탄화목분을 첨가하여 800rpm에서 약 5시간 교반을 통해 제조하여 본 실험의 공시재료로 사용하였다. 반탄화목분 천연재료 혼합응집제와 수처리용 응집제인 PAC(10%)의 중금속류(Cr, Fe, Zn, Cu, Cd, As, Pb, Ni) 분석 결과 Cr, Cd, Pb, Ni, Hg의 경우 검출되지 않았으며, Zn의 경우 반탄화목분 천연재료 혼합응집제에서 먹는물 수질기준에서 고시한 Zn의 농도가 3mg/L인 것에 비해 0.007mg/L로 극소량만 검출되었다. Fe, Cu, As의 경우 PAC(10%)를 주입한 경우 반탄화목분 천연재료 혼합응집제 보다 최대 2배 이상 검출되는 것으로 나타났으며, 추가적으로 반탄화목분 천연재료 혼합응집제 사용 시 특정수질유해물질 32종에 대해 분석한 결과 오염물질 배출허용기준에 의거한 청정지역 기준 농도에 충분히 만족하는 것으로 나타났다. 또한, 슬러지 침강성 분석 결과 반탄화목분 천연재료 혼합응집제가 PAC(10%)에 비해 최대 2배 빠르게 침강하는 것으로 침강성이 보다 우수한 것으로 나타났다. 반탄화목분 천연재료 혼합응집제를 주입하여 발생된 하수슬러지의 건조기준 저위발열량은 3,378kcal/kg이며, PAC(10%) 응집제를 주입하여 발생된 하수슬러지의 건조기준 저위발열량은 3,171kcal/kg으로 두 응집제 모두 화력발전소의 보조연료 구비조건을 만족하였으나, 반탄화목분 천연재료 혼합응집제를 사용할 경우 기존의 응집제보다 200kal/kg 정도 높은 슬러지 발열량을 확보할 수 있음을 확인하였다. 따라서, 반탄화목분 혼합응집제를 이용하여 수처리를 수행할 경우 기존의 응집제인 PAC(10%)보다 환경적으로 안정적이며, 우수한 슬러지 침강성과 높은 발열량을 갖는 슬러지를 생성하여 에너지 재이용 측면에서의 효율적인 활용이 가능할 것으로 판단된다.

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